JP7460316B2 - 封止部材形成装置、封止部材形成方法及び紫外線硬化性材料注入装置 - Google Patents
封止部材形成装置、封止部材形成方法及び紫外線硬化性材料注入装置 Download PDFInfo
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Description
第一部分と前記第一部分に作動可能に結合される第二部分とを有する型であって、前記第一部分は、前記基板を前記型に挿入したり前記型から取り出したりすることができる開位置と前記基板が前記型内に封入された閉位置とに回転可能に遷移するように構成されており、前記第一部分が、前記第一部分の内面に画定された第一キャビティ、前記第一部分の前記内面に画定された第二キャビティ及び前記型の外面から前記第二キャビティへ延在する流路を有し、前記第一キャビティが前記基板の第一側と相補的で前記基板の前記第一側をその中に収容するように構成された第一形状を有し、前記第二キャビティが前記封止部材と相補的な第二形状を有し、前記第二キャビティが連続するエンドレスな環状に形成され、前記第一キャビティと前記第二キャビティが互いに連通している、紫外線透過材料で形成された型と、
前記流路と流体連通し、前記流路を通して前記第二キャビティに前記封止材を注入する注入装置と、
前記封止材が前記第二キャビティへ注入されたときに前記型に紫外線を照射して前記封止材を硬化させることにより、前記基板上に前記封止部材を形成する紫外線照射装置と、
を備えることを特徴とする。
図1は、封止部材形成装置1を示す図である。封止部材形成装置1は、自動車、携帯電話、スマートフォン、事務機などの様々な機械の部品上に封止部材(シール)を形成する。封止部材は、部品と部品との間に配置されて、部品と部品との間に気密性や液密性を与える詰め物(シール材)である。封止部材は、固定された部品間に気密性や液密性を与える固定用封止部材としてのガスケットであってもよいし、相対移動する部品間に気密性や液密性を与える運動用封止部材としてのパッキンであってもよい。封止部材形成装置1は、塗布装置(紫外線硬化性材料注入装置)10と、型20とを備える。塗布装置10は、封止材供給装置(紫外線硬化性材料供給装置)11と、吐出装置(吐出ガン、吐出ヘッド)12と、封止材供給装置11から吐出装置12へ封止材を移送する移送部材としてのホース13とを備える。ホース13は、封止材供給装置11と吐出装置12とを接続する。封止部材形成装置1は、吐出装置12を移動させる移動装置14を備える。吐出装置12は、型20の注入口21へ接続および離間するように移動装置14により移動可能である。ホース13は、移動装置14による吐出装置12の移動を容易にするように可撓性を有する。型20は、紫外線透過性樹脂で形成されている。封止部材形成装置1は、型20へ紫外線を照射する紫外線照射装置17を有する。なお、塗布装置10は、封止材を収容し、手動で封止材を吐出する手動ハンドガンであってもよい。手動ハンドガンは、封止材を収容する円筒状容器と、円筒状容器内を往復移動可能なピストンと、ピストンに取り付けられたロッドと、ロッドを駆動するトリガーとを有する。使用者がトリガーを引くとロッドを介してピストンを移動させ、手動ハンドガンから型20の注入口21へ封止材を吐出する。
図3は、封止材供給装置11の第一例を示すブロック図である。第一例の封止材供給装置11は、封止材としての紫外線硬化性材料を収納するカートリッジ(紫外線硬化性材料収納容器)15を着脱可能に装着する装着部16を有する。紫外線硬化性材料は、紫外線照射装置17から照射される紫外線のエネルギーにより短時間で硬化する材料である。紫外線硬化性材料は、例えば、紫外線硬化性樹脂である。紫外線硬化性樹脂は、シリコーンゴム、ポリアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどがある。紫外線硬化性材料は、液体であるとよい。第一例の封止材供給装置11は、カートリッジ(封止材供給源)15内の紫外線硬化性材料を加圧して押出すための加圧器18と、カートリッジ15から押出された紫外線硬化性材料を吐出装置12へ移送する移送装置としてのポンプ19とを有する。加圧器18は、カートリッジ15内に圧縮空気を送り込むことによりカートリッジ15内の紫外線硬化性材料を加圧してポンプ19へ送ってもよいし、電動アクチュエータで駆動されるピストンによりカートリッジ15内の紫外線硬化性材料を加圧してポンプ19へ送ってもよい。加圧器18は、必ずしも封止材供給装置11に設けられている必要はなく、工場設備内のコンプレッサーにより生成した圧縮空気を、チューブ等を通じてカートリッジ15内へ供給する構造であってもよい。ポンプ19は、非容積ポンプ、容積ポンプ又は特殊ポンプであってもよい。
図9は、型20の説明図である。図9(a)は、型20を開いた状態を示す図である。型20は、上型22と、下型23とからなる。部品50は、携帯電話、スマートフォン、事務機などの様々な機械の部品である。図9において、部品50は、板状の基板で示されているが、部品50は、様々な形状を有する。部品50の上側に封止部材が形成される。下型23は、部品50の封止部材が形成される上側と反対の下側を保持する。下型23は、部品50を保持するために、部品50の下側の形状と相補的な形状の下側キャビティ23aが形成されているとよい。しかし、下型23は、部品50を保持できればよいので、下側キャビティ23aの無い、例えば、プラテンのような平らな保持台であってもよい。
図10は、封止部材51の自動化された形成工程を示す図である。型20は、型台25上に配置されている。型台25は、移動装置34により左右方向に移動可能である。図10(a)に示すように、上型22が開かれる。図10(b)に示すように、下型23上に部品50を配置する。図10(c)に示すように、上型22を閉じ、型台25を矢印で示す右方向へ移動する。図10(d)に示すように、移動装置14により吐出装置12を下げて、吐出装置12のノズルを上型22の注入口21に接続する。吐出装置12から封止材を型20内へ注入する。紫外線照射装置17により型20へ紫外線を照射する。同時に、右隣の型20の上型22を開き、下型23上に部品50を配置する。図10(e)に示すように、移動装置14により吐出装置12を上げる。左側の型20は、冷却中である。右側の型20の上型22が閉じられる。型台25は、矢印で示す左方向へ移動される。図10(f)に示すように、左側の型20の上型22を開ける。部品50上に封止部材51が形成されている。封止部材51が形成された部品50を取り出し、新たな部品50を下型23上に配置する。右側の型20には、吐出装置12から封止材を注入する。このようにして、複数の部品50に連続して封止部材51を形成することができる。可撓性のホース13と移動可能な吐出装置12とを使用することにより、複数の部品50上に封止部材51を連続的に形成する構成の自動化を容易に行うことができる。
10、30・・・塗布装置(紫外線硬化性材料注入装置)
17・・・紫外線照射装置
20・・・型
21・・・注入口
22・・・上型
22a・・・第一上側キャビティ(第一キャビティ)
22b・・・第二上側キャビティ(第二キャビティ)
22c・・・流路
50・・・部品
51・・・封止部材
Claims (18)
- 封止材から基板上に封止部材を形成する封止部材形成装置であって、
第一部分と前記第一部分に作動可能に結合される第二部分とを有する型であって、前記第一部分は、前記基板を前記型に挿入したり前記型から取り出したりすることができる開位置と前記基板が前記型内に封入された閉位置とに回転可能に遷移するように構成されており、前記第一部分が、前記第一部分の内面に画定された第一キャビティ、前記第一部分の前記内面に画定された第二キャビティ及び前記型の外面から前記第二キャビティへ延在する流路を有し、前記第一キャビティが前記基板の第一側と相補的で前記基板の前記第一側をその中に収容するように構成された第一形状を有し、前記第二キャビティが前記封止部材と相補的な第二形状を有し、前記第二キャビティが連続するエンドレスな環状に形成され、前記第一キャビティと前記第二キャビティが互いに連通している、紫外線透過材料で形成された型と、
前記流路と流体連通し、前記流路を通して前記第二キャビティに前記封止材を注入する注入装置と、
前記封止材が前記第二キャビティへ注入されたときに前記型に紫外線を照射して前記封止材を硬化させることにより、前記基板上に前記封止部材を形成する紫外線照射装置と、
を備えることを特徴とする封止部材形成装置。 - 前記注入装置は、
前記型の前記流路へ前記封止材を選択的に吐出する吐出装置と、
前記封止材を収納し、前記吐出装置へ前記封止材を供給する材料供給装置と、
前記材料供給装置から前記吐出装置へ前記封止材を移送する移送装置と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の封止部材形成装置。 - 前記移送装置は、圧縮空気を用いて前記封止材を前記吐出装置へ移送するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の封止部材形成装置。
- 前記移送装置は、ポンプを有することを特徴とする請求項2に記載の封止部材形成装置。
- 前記注入装置は、前記材料供給装置を前記吐出装置へ流体接続するホースを備え、
前記移送装置は、前記ホースを介して前記材料供給装置から前記吐出装置へ前記封止材を移送するように構成されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の封止部材形成装置。 - 前記材料供給装置は、前記封止材を収納する材料収納容器を備え、
前記材料収納容器は、前記材料供給装置に着脱可能に装着されるカートリッジであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載の封止部材形成装置。 - 前記封止材へ気体を混合して硬化性発泡体を生成する発泡体生成装置を更に備えることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の封止部材形成装置。
- 前記吐出装置を前記型の前記流路へ流体連通したり離間したりするように前記吐出装置を選択的に移動させる移動装置を更に備えることを特徴とする請求項2乃至7のいずれか一項に記載の封止部材形成装置。
- 前記封止材は、シリコーンゴム、ポリアクリレート、ウレタンアクリレート又はエポキシアクリレートであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の封止部材形成装置。
- 前記紫外線照射装置は、紫外線ランプまたはLEDであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の封止部材形成装置。
- 基板上に封止部材を形成する方法であって、
型の第一部分が、前記基板を前記型に挿入したり前記型から取り出したりすることができる開位置にある間に、前記第一部分の内面に画定された第一キャビティ内に、前記基板の第一側を収納する工程と、
前記型の前記第一部分を、前記開位置から前記基板が前記型内に封入された閉位置へ回転可能に遷移させる工程と、
前記型の前記第一部分の内面に画定された第二キャビティが連続するエンドレスな環状に形成され、前記第一キャビティと前記第二キャビティが互いに連通しており、封止材を前記第二キャビティ内へ、前記型の外面から前記第二キャビティへ延在する流路を通して注入する工程と、
前記封止部材が前記基板上に形成されるように前記封止材を硬化させるために前記型に紫外線を照射する工程と、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記基板の前記第一側を収納する工程は、前記第一側と反対の前記基板の第二側を前記型の第二部分の第三キャビティ内に収納する工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記型から注入装置との接続を解除する工程を更に含み、
前記注入装置は、前記型の前記流路へ前記封止材を選択的に注入するように構成されていることを特徴とする請求項11又は12に記載の方法。 - 前記解除する工程の後で前記照射する工程の前に、前記第二キャビティ内の前記封止材の圧力を保持する工程を備えることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記型は、第一型であり、
前記方法は、更に、
前記第一型を前記注入装置から離すように移動させる工程と、
第二型を前記注入装置へ向けて移動させる工程と、
前記注入装置が前記第二型の第二キャビティ及び流路と流体連通するように前記注入装置を前記第二型に接続する工程と、
を備えることを特徴とする請求項13又は14に記載の方法。 - 前記封止材へ気体を混合して硬化性発泡体を生成する工程を更に備えることを特徴とする請求項13乃至15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記注入装置は、前記型の前記流路へ前記封止材を選択的に吐出する吐出装置と、前記封止材を収納し、前記吐出装置へ前記封止材を供給する材料供給装置と、を備え、
前記方法は、更に、
ポンプを用いて前記材料供給装置から前記吐出装置へ前記封止材を移送する工程を備えることを特徴とする請求項13乃至16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記注入装置は、前記型の前記流路へ前記封止材を選択的に吐出する吐出装置と、前記封止材を収納し、前記吐出装置へ前記封止材を供給する材料供給装置と、を備え、
前記方法は、更に、
圧縮空気を用いて前記材料供給装置から前記吐出装置へ前記封止材を移送する工程を備えることを特徴とする請求項13乃至16のいずれか一項に記載の方法。
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